JPS61112369A - 半導体装置 - Google Patents

半導体装置

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JPS61112369A
JPS61112369A JP59233109A JP23310984A JPS61112369A JP S61112369 A JPS61112369 A JP S61112369A JP 59233109 A JP59233109 A JP 59233109A JP 23310984 A JP23310984 A JP 23310984A JP S61112369 A JPS61112369 A JP S61112369A
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JP
Japan
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layer
substrate
capacitor
semiconductor device
entire surface
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JP59233109A
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English (en)
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Shuichi Nakagami
中上 修一
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は、ペレット取付基板に関し、半導体装置に適用
して有効な技術に関するものである。
〔背景技術〕
コンピューター等の電子機器に、LSI(大規模集積回
路)等の半導体装置を実装する場合、通常電源ノイズの
影響を避けるために、半導体装置のi4 f!ACIt
A子とグランド端子との間に、たとえばチップ型コンデ
ンサを接続することが行われている。
ところで、電子機器の小型化等の要請により半導体装置
を高密度で実装することが求められているが、前記の如
く実装基板上にコンデンサを別体として取り付ける場合
は、この要請に反することになる。
その一方で、半導体装置自体に高集積化、マルチチップ
化が進み、消費電力が増大する1頃向にあり、それだけ
電源ノイズが半導体装置に与える影響が大きくなってき
ている。
それ故、高密度実装に影響を与えない大容量のコンデン
サが、半導体装置の信頼性向上を達成する上に、是非と
も必要であることが本発明者により見い出された。
なお、チップ型コンデンサについては、1980年1月
15日、工業調査会発行、日本マイクロエレクトロニク
ス協会1irlc化実装技術JP88〜P93に詳しく
説明されている。
〔発明の目的〕 本発明の目的は、ペレット取付基板に関し、電源ノイズ
による半導体装置への影響を除去し、該半導体装置の信
頼性向上に伴動な技術を提供することにある。
本発明の他の目的は、高密度実装に適した半導体装置を
提供することにもある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本
明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう
〔発明の概要〕
本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
をTmJ’lに説明すれば、次の通りである。
すなわち、シリコンまたはセラミック等の基(反上に1
または2以上の配線層が形成されているペレット取付基
板に、少なくともグランド層が該基板のほぼ全面に被着
されているコンデンサを形成することにより、寸法上の
影響を与えることなく、大容量のコンデンサを内部に育
する、前記ペレット取付基板を備えてなる半導体装置を
製造することができることより、前記目的が達成される
ものである。
〔実施例1〕 第1図は、本発明による実施例1である半ぶ体    
       )+1装置に備えられているペレット取
付基板を、ペレットを取り付けた状I―における拡大部
分断面図で示すものであり、第2図は本実施例1の半導
体装置を、そのほぼ中心を切る面における断面図で示す
ものである。 。
本実施例の半導体装置は、そのパッケージが、ノリコン
カーバイドを主成分とする材料からなるパッケージ法板
1、ムライトからなる枠体2および同しくムライトから
なるキャップ3で形成されてなるものである。そして、
パッケージ基讐反lの周囲にはり一ド4が該パッケージ
基板lと枠体2との11市川ガラス5の間に埋設固定さ
れており、また枠体2とキャップ3とは同じく封止用ガ
ラス6で接着され、パッケージ内部にキャビティが形成
されている。
また、前記パッケージ基板1の裏面にはアルミニウム製
の放熱フィン7が熱伝導性接着剤8で取り付けられてい
る。
なお、パッケージ基板lは、特開昭57−2591号公
報に示される、ノリコンカーバイド中に0.1〜3.5
重里%のベリリウムを含み、ホー/ )プレスにより形
成されたセラミックからなるものである。
これは、電気絶縁性、熱伝導性に優れ、シリコンに近い
熱膨張係数を持ち、機城的強度が大きいという特性を備
えているものである。
前記パフケージのキャビティ内には、ペレット9が半田
バンブlGによりフェースダウンボンディングされてい
るシリコン(Si)からなるマザーチップ11がろう材
12でパッケージ基板l上面に取り付けられており、こ
のマザーチップ11はリード4の内端部とワイヤ13で
電気的に接着されている。
本実施例1の特徴は、ペレット取付基板であるマザーチ
ップ11にある。すなわち、第1図に示す如く、シリコ
ンからなる基板14の上方の最上層にはペレット9を取
り付けるための配wA15が酸化ケイ素膜からなる絶縁
層16の上面に形成されており、8亥x色縁層16と基
を反14との間には、該14ff14上面のパフシベー
シッン股上に第1層としてグランドIl!!17がアル
ミニウム層で、第2層として誘電体層18が窒化ケイ素
膜で、第3層として電#i層+9がアルミ3911層で
、それぞれfIE板14のほぼ全面にわたってコンデン
サが形成されているものである。
なお、グランドlff117は左端部でワイヤ13によ
りリード4に接続されているが、電源層19は絶縁J1
516に形成したスルーホール(図示せず。
)を介して該絶縁層16に形成されている配線または電
極に4通されており、この配線または電極でリード4と
ワイヤボンディングされてなるものである。
また、このコンデンサはアルミニウムの蒸着と窒化ケイ
素のスパッタリングとにより容易に形成できるものであ
る。
前記の如<−7i[14のほぼ全面に広がる大型のコン
デンサを形成することにより、本実施例Iの半導体装置
の如く複数のペレットが15載され、その消費電力が大
きいものであっても、−次的電工降下等の電源ノイズを
有効に防止できるものである。
ちなみに、基普反14に窒化ケイT:nりの厚さを0゜
5μ霧として25wX14ssの大きさのコンデンサを
形成すると、窒化ケイ素の比誘電率が6であることより
、その静電界Icは0.037μFとなる。
〔実施例2〕 第3図は、本発明による実施例2である半導体装置に備
えられているペレット取付基板を、その拡大部分断面図
で示すものである。
本実施例2の半導体装置は、概ね前記実施例1の半導体
装置と同一のものであり、ペレット取付基板に形成され
ているコンデンサにのみ違いがあるものである。
すなわち、基板14の上面に電I!Il!層19が、そ
の裏面に酸化ケイ素からなる絶縁層20を介してグラン
ド層17が、それぞれアルミニウムをほぼ全面に被着す
ることにより形成してなるものである。この場合、誘電
体は基板14自体である。
本実施例1において、グランド用の配線21をパフケー
ジ基板l上面に形成し、所定部へ該配線ご延在させ、外
部との電気的接続を2成することができるものである。
〔実施例3〕 第4図は、本発明による実hi例3である半立体Wnに
備えられているペレット取付基板を、その拡大部分断面
図で示すものである。
本実施例3の半導体装置は、概ね前記実施例1の半導体
装置と同一であり、前記実施例2と同様コンデンサのみ
相違するものである。
すなわち、本実施例ではコンデンサがu4Fi14裏面
に酸化ケイ素からなる絶縁層20を介して、グランド層
17、誘電体層1日、電源層19がそれぞれ基板14の
番よぼ全面に被着形成されているものである。その材料
は実施例1と同しであるつ本実施例3の場合は、電源用
配線(図示セす。
)およびグランド用配置521のそれぞれを、パンケー
ジ基板上面に形成することにより、所定部へ延在させて
外部との電気的接続が可1mである。
〔効果〕
(1)、シリコンまたはセラミック婢の凸(反上に1ま
たは2以上の配線層が形成されているペレット取付基板
に、少なくともグランド層が該基板のほぼ全面にわたっ
て被着されているコンデンサを形成することにより、寸
法を庇えることなく、大容量のコンデンサを内蔵する前
記ペレット取付基板を備えてなる半導体装置を製造する
ことができることより、高集積度のペレットまたは複数
ペレットを搭載する半導体装置についても、電源ノイズ
によるw5¥IIを防止できるものである。
(2)、前記+11により、別体からなるコンデンサを
使用する必要がないので、前記半導体装置を高密度に実
装することができる。
(3ン、グランド層および’tril1層の両者を基板
のほぼ全面に被着してなるコンデンサを形成することに
より、極めて容量の大きなコンデンサを内蔵するペレッ
ト取付基板を形成できる。
(4)、前記fil〜(3)により、小型でかつ信頼性
の高いnり記(]】に記載した半導体装nを実装してな
る電子i器を1足(共できる。
以上本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具
体的に説明したが、本発明は前記実施例に限定されるも
のではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能
であることはいうまでもない。
たとえば、コンデンサは電源層およびグランド層の双方
をほぼ基板全面に形成したものについて示したが、これ
に限るものでなく電源層については部分的に形成するも
のであってもよい。
また、グランド層および電源層の関係は実施例に示した
ものに限るものでなく、位置関係が逆のものであっても
よいことはいうまでもない。
さらに、実施例においては、全て単N構造のコンデンサ
について説明したが、これに限らず、2以上に1nWJ
シてなるコンデンサを形成してもよいことはいうまでも
な(、このように1fll?!コンデンサを形成するこ
とにより、・さらに静電容量の増大を達成できるもので
ある。
なお、コンデンサ形成材料は実施例に示したものに限定
されないことはいうまでもない。
また、マザーチップ11としては、シリコンで形成した
ものについて示したが、それに限るものでなく、シリコ
ンカーバイドを主成分とずろ材料等のセラミックで形成
するものであってもよいことはいうまでもない。
〔利用分野] 以上の説明では主として本発明者によってなされた発明
をその背景となった利用分野である、いわゆるマザーチ
ップに適用した場合について説明したが、それに限定さ
れるものではなく、たとえば、ペレットを直接取り付け
るパッケージ基板についても適用して伴動な技術である
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明による実a(Mlである半導体装置に
搭載されているペレット取付IJ板であるマザーチップ
を示す拡大部分断面図、 第2図は、本実施例1の半導体装置を示す断面図、 第3図は・本発明″−8実施例2である半導体    
       、・。 装置に搭載されているマザーチップを示す拡大部分断面
図、 第4図は、本発明による実施例3である半導体装置に搭
載されているマザーチップを示す拡大部分断面図である
。 l・・・パノケ・−ジ基板、2・・・枠体、3・・・キ
ャップ、4・・・リード、5.6・・・封止用ガラス、
7・・・放熱フィン、8・・・接着剤、9・・・ペレフ
)、10・・・半田バンプ、11・・・マザーチップ、
12・・・ろう材、13・・・ワイヤ、14・・・基板
、15・・・配線、16・・・絶縁層、17・・・グラ
ンド層、18・・・誘電体層、19・・・電源層、2o
・・・絶縁層、21・・・配線。 第  1  図 デ 第  2  図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、基板上に1または2以上の配線層が形成されている
    ペレット取付基板に、少なくともグランド層が該基板の
    ほぼ全面に被着されてなるコンデンサが形成されてなる
    半導体装置。 2、コンデンサの電源層も基板のほぼ全面にわたって形
    成されていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の半導体装置。 3、コンデンサが基板上面と配線層の間に形成されてい
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導体
    装置。 4、電源層およびグランド層が基板を挟んで形成されて
    いることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半導
    体装置。 5、コンデンサが基板裏面に形成されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。 6、コンデンサが2層以上で形成されていることを特徴
    とする特許請求の範囲第3項または第5項記載の半導体
    装置。 7、電源層およびグランド層がアルミニウムで形成され
    ていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の半
    導体装置。 8、ペレット取付基板がマザーチップであることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載の半導体装置。
JP59233109A 1984-11-07 1984-11-07 半導体装置 Pending JPS61112369A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4945399A (en) * 1986-09-30 1990-07-31 International Business Machines Corporation Electronic package with integrated distributed decoupling capacitors
US5027253A (en) * 1990-04-09 1991-06-25 Ibm Corporation Printed circuit boards and cards having buried thin film capacitors and processing techniques for fabricating said boards and cards

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4945399A (en) * 1986-09-30 1990-07-31 International Business Machines Corporation Electronic package with integrated distributed decoupling capacitors
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